Порівняння впливу Sn та As на властивості на розтяг сплаву Pb–3,5%Sb для струмовідводів свинцево-кислотних акумуляторів

  • Віктор O. Дзензерський Інститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0002-9722-1920
  • Сергій В. Taрaсoв Інститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0002-9254-1503
  • Олена В. Сухова Інститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0001-8002-0906
  • Володимир A. Іванов Інститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0009-0008-9836-6508
Ключові слова: свинцево-кислотні акумулятори, сплави на основі системи Pb–Sb для струмовідводів, температура підігріву ливарної форми, швидкість охолодження, випробування на розрив, межа міцності на розрив, подовження

Анотація

В роботі порівнювали вплив 0,5 ваг.% Sn та 0,16–0,23 ваг.% As на властивості на розтяг литого сплаву Pb–3,5%Sb для струмовідводів свинцево-кислотних акумуляторів. Сплави виплавляли в умовах охолодження з різною швидкістю в ливарних формах, попередньо підігрітих в інтервалі температур від 50 °С до 170 °С, що відповідало швидкості охолодження в діапазоні від 100 °С/с до 50 °С/с. Механічні властивості, а саме межу міцності на розтяг і відносне подовження, вимірювали за кімнатної температури на універсальній випробувальній машині TIRAtest 2300 за сталої швидкості траверси 10 мм/хв. Встановили, що зі збільшенням температури підігріву ливарної форми подовження і межа міцності на розтяг сплаву Pb–3,5%Sb–0,23%As зменшуються на 13,9 % та 11,8 %, відповідно. Додавання олова замість миш’яку знижує межу міцності на розтяг лише на 2,8 %, тоді як подовження збільшується на 2,4 %. Зроблено висновок, що додавання олова компенсує негативний вплив миш’яку на властивості на розрив сплаву Pb–3,5%Sb для струмовідводів, пов’язаний з утворенням крихких фаз із вмістом миш’яку на границях зерен сплавів. Додавання олова до сплаву Pb–3,5%Sb забезпечує кращі властивості на розтяг за кімнатної температури, ніж додавання миш’яку.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

S. Guruswamy, Engineering Properties and Applications of Lead Alloys, (CRC Press, New York, 2000), https://doi.org/10.1201/9781482276909

D.A.J. Rand, T. Moseley, J. Garche, and C.D. Parker, Valve-Regulated Lead-Acid Batteries, (Elsevier, Amsterdam, 2004), https://doi.org/10.1016/B978-0-444-50746-4.X5000-4

V.A. Dzenzerskiy, S.V. Таrasov, D.O. Redchyts, V.А. Ivanov, and O.V. Sukhova, J. Nano-Electron. Phys. 16(1), 01003 (2024). https://doi.org/10.21272/jnep.16(1).01003

V.O. Dzenzerskiy, S.V. Таrasov, O.V. Sukhova, and V.А. Ivanov, East Eur. J. Phys. 2023(4), 182-188 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-21

V. Dzenzerskiy, S. Таrasov, O. Sukhova, and V. Ivanov, Rom. J. Phys. 69(1-2), 605, (2024). https://doi.org/10.59277/RomJPhys.2024.69.605

D.O. Redchyts and S.V. Moiseienko, Space Sci. Technol. 27(1), 85-96 (2021). https://doi.org/10.15407/knit2021.01.085.

A.H. Seikh, E.-S.M. Sherif, S.M.A. Khan Mohammed, M. Baig, M.A. Alam, and N. Alharthi, PLOS One, 13(4), 1-14 (2018). https://doi. org/10.1371/journal.pone.0195224

H.T. Liu, C.X. Yang, H.H. Liang, J. Yang, and W.F. Zhou, J. Power Sources, 103(2), 173-179 (2002). https://doi.org/10.1016/S0378-7753(01)00839-4

F. Tariq, S.U. Azher, and N. Naz, J. Fail. Anal. Preven. 10(2), 152-160 (2010), https://doi.org/ 10.1007/s11668-010-9331-1

R. Mahmudi, A.R. Geranmayeh, and A. Rezaee-Bazzaz, J. Alloys Compd. 427, 124-129 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.02.053

S.P. O'Dell, G.L. Ding, S.N. Tewari, Metall. Mater. Trans. A, 30, 2159-2165 (1999). https://doi.org/10.1007/s11661-999-0027-7

T. Gancarz and W. Gasior, J. Chem. Eng. Data, 63(5), 1471-1479 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.jced.7b01049

S.E. Kisakurek, J. Mater. Sci. 19(7), 2289-2305 (1984). https://doi.org/10.1007/BF01058106

T. Hirasawa, K. Sasaki, M. Taguchi, and H. Kaneko, J. Power Sources, 85(1), 44-48 (2000). https://doi.org/10.1016/S0378-7753(99)00380-8

H. Li, W.X. Guo, H.Y. Chen, D.E. Finlow, H.W. Zhou, C.L. Dou, G.M. Xiao, S.G. Peng, W.W. Wei, and H. Wang, J. Power Sources. 191(1), 111-118 (2009), https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2008.10.059

W.-B. Cai, Y.-Q. Wan, H.-T. Liu, and W.-F. Zhou, Chin. J. Chem. 14(2), 138-146 (1996). https://doi.org/10.1002/cjoc.19960140208

R.K. Shervedani, A.Z. Isfahani, R. Khodavisy, and A. Hatefi-Mehrjardi, J. Power Sources, 164(2), 890-895 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.10.105

M. Matrakova, A. Aleksandrova, P. Nikolov, O. Saoudi, and L. Zerroual, Bulg. Chem. Commun. 52 (A), 74-79 (2020). https://doi.org/10.34049/bcc.52.A.232 74

S. Khatbi, Y. Gouale, S. Mansour, A. Lamiri, and M. Essahli, Port. Electrochim. Acta, 36(2), 133-146 (2018). https://doi.org/10.4152/pea.201802133

Y.B. Zhou, C.X. Yang, W.F. Zhou, and H.T. Liu, J. Alloys Compd. 365(1-2), 108-111 (2004). https://doi.org/10.1016/S0925-8388(03)00649-2

B. Yang, C. Xianyu, Y. Shaoqiang, L. Wei, D. Changsong, and Y. Geping, J. Energy Storage, 25, 100908 (2019). https://doi.org/10.1016/j.est.2019.100908

D. Slavkov, B.S. Haran, B.N. Popov, and F. Fleming, J. Power Sources. 112(1), 199-208 (2002). https://doi.org/10.1016/S0378-7753(02)00368-3

E. Rocca, G. Bourguignon, and J. Steinmetz, J. Power Sources. 161(2), 666-675 (2006). http://dx.doi.org/10.1016/ j.jpowsour.2006.04.140

E.A.M. Ali, M.M. Hameed, M.S. Gumaan, A. Alameri, S.M.A.M. Alsowidy, N.Q. Al Naggar, and R.M. Shalaby, Results Mater. 16(12), 100307 (2022). https://doi.org/10.1016/j.rinma.2022.100307

M.T. Wall, Y. Ren, T. Hesterberg, T. Ellis, and M.L. Young, J. Energy Storage. 55, 105569 (2022). https://doi.org/10.1016/j.est.2022.105569

Z. Ghasemi and A. Tizpar, Int. J. Electrochem. Sci. 2, 700-720 (2007). https://doi.org/10.1016/S1452-3981(23)17106-9

Z. Ghasemi and A. Tizpar, Int. J. Electrochem. Sci. 3, 727-745 (2008). https://doi.org/10.1016/S1452-3981(23)15476-9

E. Gullian, L. Albert, and J.L. Caillerie, J. Power Sources. 116(1-2), 185-192 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0378-7753(02)00705-X

S. El-Gamal, G. Mohammed, and E.E. Abdel-Hady, Am. J. Mater. Sci. 5(5), 97-105 (2015). https://doi.org/10.5923/j.materials.20150505.01

J.P. Hilger, J. Power Sources. 53(1), 45-51 (1995). https://doi.org/10.1016/0378-7753(94)01977-4

G.S. Al-Ganainy, M.T. Mostafa, and F. Abd El-Salam, Physica B 348(1-4), 242-248 (2004). https://doi.org/10.1016/ j.physb.2003.11.096.

B. Trembach, M. Krbata, B. Haibadulov, O. Iokhov, I. Tsebriuk, I. Pomohaiev, Y. Korobkov, L. Neduzha, et al., Eng. 7, 139 (2026). https://doi.org/10.3390/eng7030139

B. Trembach, B. Mordyuk, M. Krbata, M. Skoryk, A. Volovodiuk, O. Reshetnyk, V. Zakiev, et al., J. Manuf. Mater. Process. 10, 108 (2026). https://doi.org/10.3390/jmmp10030108

D. Redchyts, S. Dovgiy, U. Tuchyna, and S. Moiseienko, in: Applied innovations in information and communication technology, edited by S. Dovgiy, E. Siemens, L. Globa, O. Kopiika, end O. Stryzhak, (Cham, Springer, 2025), pp. 672-694. https://doi.org/10.1007/978-3-031-89296-7_34

B. Trembach, I. Trembach, A. Grin, N. Makarenko, O. Rebrov, Y. Musairova, N. Kuravska, et al., Int. J. Adv. Manuf. Technol. 140, 1367-1408 (2025). https://doi.org/10.1007/s00170-025-16325-w

О. Sukhova, and Yu. Syrovatko, Metallofiz. Noveishie Technol. 33(Special Issue), 371-378 (2011). (in Russian)

I.M. Spiridonova, E.V. Sukhovaya, and V.F. Balakin, Metallurgia, 35(2), 65-68 (1996).

B. Trembach, I. Trembach, A. Grin, N. Makarenko, O. Babych, S. Knyazev, Y. Musairova, et al., Eng. 6, 125 (2025). https://doi.org/10.3390/eng6060125

I. Spiridonova, O. Sukhova, and O. Vashchenko, Metallofiz. Noveishie Technol. 21(2), 122-125 (1999).

О.V. Sukhova, and К.V. Ustinоvа, Funct. Mater. 26(3), 495-506 (2019). https://doi.org/10.15407/fm26.03.495

О.V. Sukhova, Probl. At. Sci. Technol. 128(4), 77-83 (2020). https://doi.org/10.46813/2020-128-077

I.М. Spyrydonova, O.V. Sukhova, and G.V. Zinkovskij, Metall. Min. Ind. 4(4), 2-5 (2012). (in Russian)

R.S. Hixson, D.D. Koller, G.T. Gray, and D.B. Hayes, AIP Conf. Proc. 955, 51-54 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2833128

L. Albert, A. Goguelin, and E. Jullian, J. Power Sources. 78(1-2), 23-29 (1999). https://doi.org/10.1016/S0378-7753(99)00006-3

D.M. Rosa, J.E. Spinelli, I.L. Ferreira, and A. Garcia, Metall. Mater. Trans. A, 39(9), 2161-2174 (2008). https://doi.org/10.1007/s11661-008-9542-1

О.V. Sukhova, East Eur. J. Phys. (2), 115-121 (2021). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2021-2-08

О.V. Sukhova, Metallofiz. Noveishie Technol. 43(3), 355-365 (2021). https://doi.org/10.15407/mfint.43.03.0355

О.V. Sukhova, Phys. Chem. Solid St. 22(3), 487-493 (2021). https://doi.org/10.15330/pcss.22.3.487-493

Опубліковано
2026-06-10
Цитовано
Як цитувати
ДзензерськийВ. O., TaрaсoвС. В., Сухова, О. В., & ІвановВ. A. (2026). Порівняння впливу Sn та As на властивості на розтяг сплаву Pb–3,5%Sb для струмовідводів свинцево-кислотних акумуляторів. Східно-європейський фізичний журнал, (2), 515-519. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2026-2-58